СТОЛОВАЯ (ПЛОСКОСЕТОЧНАЯ)
БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНАЯ МАШИНА И ЕЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ
Для изготовления бумаги используются различные типы бумагоделательных
машин, различающиеся между собой по принципу образования бумажного
полотна: столовые (плоскосеточные), цилиндровые (круглосеточные),
комбинированные, двухсеточные и их модификации, машины сухого способа
изготовления бумаги. Тем не менее основным типом применяемых
бумагоделательных машин до сих пор остается столовая машина.
По сравнению с первой бумагоделательной машиной Робера увеличилась
ширина, скорость и, следовательно, производи-тельность современных
столовых машин, усовершенствовались конструктивные особенности сеточного
стола, добавились прессовая, сушильная и отделочная части машины, привод
машины теперь осуществляется от электродвигателей. Однако не изменился
основной принцип изготовления бумаги из водной суспензии соответствующим
образом обработанных растительных волокон, осаждаемых на непрерывно
движущейся плоской сетке.
Если машина Робера имела ширину 0,64 м, скорость 10— 12 м/мин и
производительность не более 0,5 т бумаги в сутки, то современные
столовые бумагоделательные машины при ширине до 8—10 м могут достичь
скорости до 1000—1500 м/мин и производительности до 500 т и более бумаги
в сутки. Бумагоделательная машина Робера имела длину 2,5 м, современные
столовые машины 120—130 м.
Переход от параметров машины Робера к соответствующим параметрам
современных столовых машин осуществлялся на протяжении более 180 лет и
определялся на промежуточных стадиях этого периода времени как
соответствующими достижениями бумагоделательного машиностроения, так и
технологии целлюлозно-бумажной промышленности.
Об усовершенствованиях конструкции отдельных узлов бумагоделательной
м-ашины, давших возможность существенно повысить ее скорость и
производительность, а также в какой-то степени увеличить ее ширину,
будет указано ниже при рассмотрении соответствующих узлов машины. Здесь
же следует отметить, что обеспечению стабильности работы
бумагоделательных машин при повышенной скорости способствовали в свое
время изобретения новых полуфабрикатов: древесной массы (1843г.),
сульфитной целлюлозы (1866 г.), сульфатной целлюлозы
(1879 г.) и других, получивших затем широкое распространение.
Усовершенствования в области размола бумажной массы с последующим
осуществлением непрерывного размола в конических мельницах (30-е годы
текущего столетия), а затем и в дисковых мельницах, оказали существенное
влияние на качество бумажной массы, что в свою очередь послужило
предпосылкой стабильной работы столовых бумагоделательных машин.
Немалое влияние на прогресс в области усовершенствования
бумагоделательных машин и их специализацию, на выработку определенных
видов бумаги оказали работы советских и зарубежных исследователей по
теории процессов отлива, прессования, сушки и свойств бумаги. С
применением многодвигательного электрического привода (1907 г.)
открылись новые возможности устойчивой работы бумагоделательной машины
при повышении ее рабочей скорости.
В значительной степени увеличению скорости и ширины бумагоделательных
машин способствовали успехи, достигнутые в мировой практике в области
автоматизации производственных
процессов, в частности процессов бумажного
производства. Считается, что на всем протяжении работы столовых
бумагоделательных машин, начиная с изобретения Робера и до наших дней,
могут быть отмечены три отличающихся между собой периода в увеличении
достигнутой скорости работы машин при выработке газетной и других видов
бумаги, изготовляемых с наибольшей скоростью: первый — начальный период
(до
1890 г.), когда освоенными оказались скорости машин до 75— 150 м/мин;
второй период интенсивного нарастания скорости столовых машин (с 1890 до
1950 г.), когда скорости машин достигли 600—650 м/мин; третий—последний
период (с 1950 г. до настоящего времени), когда скорости машин превысили
800 м/мин.
Существует мнение, что столовая (плоскосеточная) бумагоделательная
машина может эффективно работать при выработке газетной бумаги на
скорости, не превышающей 1500 м/мин, и при выработке этого вида бумаги
на более высокой скорости (до 2000—2100 м/мин) смогут устойчиво работать
бумагоделательные машины с формованием бумажного полотна между двумя
сетками. Об устройстве такого рода машин будет указано ниже.
Ширина бумагоделательной машины определяется стандартными
потребительскими форматами бумаги для газет, журналов, книг,
тароупаковочной и других видов продукции, получаемой из бумаги или с
использованием бумаги при ее изготовлении. Поэтому общая ширина
бумажного полотна на накате бумагоделательной машины (необрезная)
включает обрезную ширину, являющуюся кратной потребительским форматам
соответствующей бумажной продукции, и обрезки (по 20— 25 мм с каждой
стороны рулона, наматываемого на накате). Учитывая многообразие
существующих потребительских форматов бумажной продукции, при унификации
ширины бумагоделательных машин в СССР было принято решение об
изготовлении машин с обрезной шириной бумаги 1600, 2520, 4200, 6300,
6720, 8400, 10080 и 10 500 мм.
Из сказанного очевидно, что для получения необрезной ширины бумаги на
накате нужно к обрезной ширине прибавить примерно 50 мм. Машины 1 с
обрезной шириной бумаги 6720 мм и более специализированы на выпуск
газетной бумаги. Машины с обрезной шириной бумаги 1600 мм представляют
собой весьма редкий случай и предназначены в основном для изготовления
тончайшей конденсаторной бумаги с толщиной 4—5 мкм. Изготовление
бумагоделательных машин с шириной, существенно превышающей 10 м, в
мировой практике не намечается главным образом из-за чрезмерного при
этом увеличения стоимости машины.
1 Здесь и ниже для краткости бумагоделательная машина часто
называется просто машиной.
В качестве примера рассмотрим раскладку на
потребительские форматы рулонов газетной бумаги на машине при обрезной
ширине бумаги 6720 мм. Согласно требованиям стандарта газетная бумага
должна выпускаться рулонами с шириной 840, 1680, 600, 1260 и 420 мм.
Возможны многочисленные варианты выработки на указанной машине газетной
бумаги в рулонах этой ширины, например четыре рулона шириной по 1680 мм
каждый (4-1680=6720) или 3-1680+2-840=6720; 2-1680 + + 4-840=6720; 1680
+ 6-840 = 6720; 8-840=6720; 3-1680 +
X600 = 6720 и др. Все это свидетельствует о том, что на машине с
обрезной шириной бумаги 6720 мм можно вырабатывать газетную бумагу в
рулонах при различной комбинации их ширины, предусмотренной стандартом
на этот вид бумаги.